【高分攻略】2025年高考化学大一轮复习学案--第01讲 物质的量 气体摩尔体积(含答案)

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【高分攻略】2025年高考化学大一轮复习学案--第01讲 物质的量 气体摩尔体积(含答案)

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第01讲 物质的量 气体摩尔体积
考点一 物质的量及阿伏加德罗常数小
概念辨析及注意事项
概念 应用注意事项
物质的量 (mol) “物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添字,如不能说成“物质量”或“物质的数量”等 (1)只用来衡量微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等,也可以是原子或离子的特定组合,如1molSiO2,1molNaCl等 (2)用mol作为单位时,要注明粒子的种类,如1molO、2molO2、1.5molO3等,不能说1mol氧
阿伏加德常数(NA) NA是一个精确值,近似取6.02×1023mol-1用于计算
摩尔质量(g·mol-1) 对同一物质,其摩尔质量以g·mol-1为单位、相对原子(分子)质量、1mol物质的质量在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩尔质量的单位是g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是1,1mol物质的质量单位是g。
1.物质的量和阿伏加德罗常数的易混点
(1)“物质的量”的计量对象是微观粒子(如:分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等),而不是宏观物质。
(2)物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
(3)物质的量适用于任何一种有确定化学组成的物质,同时要求所描述的对象一定是微观粒子。如“1 mol 金刚石”的说法错误,可表述为“含1 mol C的金刚石”。
(4)6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
2.摩尔质量与相对原子(或分子)质量的易混点
(1)相对原子(或分子)质量与摩尔质量是两个不同的概念,不是同一个物理量,单位不同,只是当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
(2)摩尔质量也等于NAm0(m0为单个粒子的质量)。
(3)对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量多少而变化,也不随物质的聚集状态的变化而变化。
(4)纯净物和混合物都有摩尔质量,混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量。
(5)摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是1。摩尔质量只有当以g·mol-1作单位时,在数值上才等于其相对原子(分子)质量。
(6)熟记几组摩尔质量相同的物质,如①H2SO4和H3PO4(98g·mol-1);②Mg3N2、KHCO3和CaCO3(100 g·mol-1);③CO、N2、C2H4(28 g·mol-1);④Na2O2、Na2S和Al(OH)3(78 g·mol-1)。
4.应用阿伏加德罗常数常见陷阱“两突破”:
突破一:应用“22.4L·mol-1”抓“两看”。
一看物质是否处于标准状况。
二看物质在标准状况下的聚集状态是否为气态,如H2O、CCl4、SO3、HF、乙醇(酒精)、己烷、苯、CHCl3在标准状况下为非气态。
突破二:审“组成”、“结构”,突破微观粒子数目陷阱。
一审物质的分子组成,如He、Ne为单原子分子。
二审在溶液中构成物质的粒子是否水解。
5.物质的量相关计算的“一、二、三、四”
(1)一个中心:必须以物质的量为中心。
(2)二个前提:在应用Vm=22.4L·mol-1时,一定要注意“标准状况”和“气态”这两个前提条件(混合气体也适用)。
(3)三个关系:①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)数目间的关系;
②摩尔质量与相对分子质量的关系;
③强电解质、弱电解质、非电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。
(4)四个无关:
①物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强无关;
②物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关);
③气体摩尔体积与质量、物质的量无关;
④摩尔质量与质量、物质的量无关。
5.摩尔质量的计算方法
前提条件 公式
任意状态的任意物质 M=m/n(定义式)
已知一个分子的质量 M=m(分子)×NA
标准状况下的气体 M=22.4 L·mol-1×ρ (注意:ρ以g·L-1为单位)
同温同压下的气体 M(A)=M(B)×D(相对密度)
对于混合气体,求其平均摩尔质量 =M1a%+M2b%+M3c%+……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)
6.以物质的量为中心的量之间的关系
考向1 物质的量、阿伏加德罗常数及摩尔质量的概念辨析与应用
【典例1】(2024秋·河北石家庄·高三阶段练习)下列叙述错误的是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一;
②1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子;
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数;
④氢原子的摩尔质量是1g;
⑤HCl的摩尔质量等于1molHCl分子的质量。
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.全部
【变式练1】(2024·全国·高三专题练习)下列说法中不正确的是
A.物质的量是一个物理量,物质的量的单位是摩尔
B.水的摩尔质量是水的摩尔质量的倍
C.摩尔质量、气体摩尔体积的单位分别是、
D.标准状况下,二氧化碳和一氧化碳所含有的原子数目相等
【变式练2】(2024全国·高三专题练习)“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,下列有关说法正确的是( )
A.2gH2含有1mol氢分子
B.2mol氧气的摩尔质量为64g·mol-1
C.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
D.质量相等的CO和CO2,物质的量之比为2∶3
考向2 有关质量、物质的量与微粒数目之间的计算
【典例2】(2024·全国·高三专题练习)下列叙述正确的是
A.24 g 镁与27 g铝中,含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1 mol重水与1 mol水中,中子数比为2∶1
D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同
【变式练3】(2024·浙江·高三专题练习)下列叙述正确的是
A.1 mol H2SO4 的质量为98 g·mol 1
B.98 g H2SO4含有NA个H2SO4分子
C.H2SO4的摩尔质量为98 g
D.6.02×1023个H2SO4分子的质量为9.8 g
【变式练4】(2024全国·高三专题练习)下列各物质所含原子数由多到少的顺序是( )
①0.2 molH2SO4 ②0.7 mol CH4 ③11.2 L(STP)CO2 ④9.03×1023个H2O ⑤4g He
A.①③②④⑤ B.②①④⑤③ C.②④①⑤③ D.④②③①⑤
1.(2024·贵州·高考真题)二氧化氯可用于自来水消毒。实验室用草酸和制取的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的中子数为
B.每生成,转移电子数为
C.溶液中含有的数目为
D.标准状况下,中含键数目为
2.(2024·广东·高考真题)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有键的数目为
B.溶液中含的数目为
C.和的混合气体含有的分子数目为
D.与反应生成,转移电子数目为
3.(2024·河北·高考真题)超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂,反应为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中键的数目为
B.晶体中离子的数目为
C.溶液中的数目为
D.该反应中每转移电子生成的数目为
4.(2024·辽宁锦州·模拟预测)溴蒸气与氨气相遇产生“白烟”,化学方程式为,用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.生成14g 时,反应中还原剂的分子数目为
B.标准状况下,11.2L 参与反应时转移的电子数为
C.的溶液中含有阳离子的数目总和大于
D.该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为
5.(2024·广西柳州·模拟预测)为阿伏加德罗常数的数值。下列有关说法正确的是
A.乙烯和环丙烷的混合物中,碳原子总数为
B.25℃,水溶液中的数目等于
C.标准状况下,所含有的分子数为
D.环戊烯()中含有键的数目为
6.(2024·广东·模拟预测)为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.的溶液中数目为
B.与足量水反应,转移电子个数为
C.(标准状况下)中所含的质子数为
D.丙烷分子中共用电子对的数目为
1.气体摩尔体积的四项注意
(1)使用“条件”:一般指标准状况,即0℃、1.01×105Pa。
(2)使用对象:必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4L·mol-1,其他条件下不一定(填“一定”或“不一定”)是22.4 L·mol-1。
(4)22.4 L气体,在标准状况下是1 mol,在非标准状况下,可能是1 mol,也可能不是1 mol。
2.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
即: N1=N2 “三同”(T、p、V)→“一同”(N)→(n)
(2)阿伏加德罗定律的推论
描述 关系
三正比 同温同压下,气体的体积比等于它们的物质的量之比 =
同温同体积下,气体的压强比等于它们的物质的量之比 =
同温同压下,气体的密度比等于它们的摩尔质量之比 ==D (相对密度)
二反比 同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比 =
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比 =
一连比 同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比 ===D
注意事项 ①n为物质的量,M为摩尔质量,V为气体体积,ρ为密度,p为压强。 ②阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于互不反应的混合气体。 ③同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,但原子数不一定相等
1.应用气体摩尔体积的“六大误区”
(1)22.4L·mol-1的使用条件一般是指标准状况(即0℃、101kPa),而不是指常温、常压。
(2)使用对象必须是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。注意标准状况下不是气体的而又容易认为是气体的物质;如NO2(N2O4)、HF、SO3等在标准状况下不是气体;SiF4在标准状况下是气体。
(3)22.4L气体在标准状况下的物质的量是1mol,在非标准状况下,其物质的量可能是1mol,也可能不是1mol。
(4)如果给出的是物质的质量,则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关,如常温常压下32gO2的原子数目是2NA。注意不要形成惯性思维,看到“常温常压”就排除选项。
(5)标准状况下气体摩尔体积约是22.4 L·mol-1;气体摩尔体积是22.4 L·mol-1时,气体所处的状况不一定是标准状况。
(6)对22.4L·mol-1的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·mol-1,也可能不是22.4L·mol-1。故1mol气体的体积若为22.4L,它所处的状况不一定是标准状况。
2.阿伏加德罗定律及其推论解题思路
第一步:找“相同”,明“不同”。
(1)找出题干中有哪些相同的因素,再根据物质的量,结合物质的组成和结构,求出相应的粒子数。
(2)分析选项中的要求,明确需要求解哪些量。
第二步:用“规律”。
利用阿伏加德罗定律及其推论得出不同条件之间的关系,进行对比分析,从而顺利解题。
注:可利用理想气体状态方程推导判断:pV=nRT,其中R为常数。
拓展:
在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内气体的温度和密度相等时,则两个容器内的气体压强不相等;两个容器内的氧原子数目相等(填“相等”,“不相等”)。
3.阿伏加德罗定律及其推论的易混点
(1)同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,物质的量相等,但原子数不一定相等。
(2)阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。
(3)同温、同压、同体积、同分子数,这“四同”相互制约,只要有三个量相同,第四个量必定相同,即“三同”推“一同”,“两同”定“比例”。
上述结论均可由pV=nRT=RT=RT导出,不需要“机械记忆”。
4.求解气体摩尔质量“五”方法
(1)根据标准状况下气体的密度(ρ):M=ρ×22.4 L·mol-1。
(2)根据气体的相对密度:=D。
(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA· 。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M =×a%+×b%+×c%+…,其中a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
考向1 气体摩尔体积的应用和计算
【典例1】(2024·北京海淀·高三统考专题练习)下列说法正确的是
A.任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol-1
B.20 ℃、1.0×105 Pa时,同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C.当1 mol气态物质的体积为22.4 L时,该气体一定处于标准状况
D.2 mol气体的体积约为44.8 L
【变式练1】(2024·全国·高三专题练习)已知ag气体XY3含有b个原子,设阿伏加德罗常数的值为NA,气体摩尔体积为c L·mol-1,则该条件下11.2L该气体的质量为
A. B. C. D.
【变式练2】(2024秋·河北邢台·高三)下列说法正确的是
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L
②0.5 mol H2所占体积为11.2 L
③标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L
④标准状况下,28 g CO与N2混合气体的体积约为22.4 L
⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol
⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
A.①②⑤ B.④⑥ C.③④⑥ D.①④⑥
考向2 阿伏加德罗定律及推论
【典例2】(2024·全国·高三专题练习)向三个密闭容器中分别充入、、三种气体,下列有关这三种气体的叙述正确的是
A.温度、压强相同时,三种气体的密度关系:
B.温度、密度相同时,三种气体的压强关系:
C.质量、温度、压强均相同时,三种气体的体积关系:
D.温度、压强、体积均相同时,三种气体的质量关系:
【变式练3】(2024·全国·高三专题练习)下列叙述中正确的是
①标准状况下,1LHCl和1LH2O的物质的量相同;
②标准状况下,1gH 和14gN 的体积相同;
③28gCO的体积为22.4L;
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同;
⑤同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大:
⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比。
A.①②③ B.②⑤⑥ C.②③⑥ D.④⑤⑥
【变式练4】(2024·河北衡水·一模)在一个恒温、恒容的密闭容器中,有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b),将容器分成三部分,已知充入的三种气体的质量相等,当隔板静止时,容器内三种气体所占的体积如图所示。下列说法中错误的是
A.分子数目:
B.若Y是O2,则X可能是CH4
C.气体密度:
D.X和Z分子中含有的原子数可能相等
1.(2024·浙江·高考真题)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A.X表示
B.可用替换
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.若生成标准状况下的气体,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
2.(2023·重庆·高考真题)已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若消耗(标准状况),下列叙述错误的是
A.转移的电子数为 B.生成的质量为
C.生成的氧化产物分子数为 D.生成的含有孤电子对数为
3.(2023·浙江·高考真题)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.4.4gC2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7gH2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2LCl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
4.(2023·全国·高考真题)为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.异丁烷分子中共价键的数目为
B.标准状况下,中电子的数目为
C.的溶液中的数目为
D.的溶液中的数目为
5.(2024·四川成都·模拟预测)已知是阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是
A.14g的丙烯和1-丁烯的混合气体,其原子数为3NA
B.中杂化的原子数为3NA
C.标况下,22.4LCH4和22.4LCl2在光照条件下充分反应后的分子数为2NA
D.标准状况下,1L乙醛所含有的分子数为
6.(2024·全国·模拟预测)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.25℃,101kPa下,22.4L氮气中的共用电子对数目为3NA
B.2.0L1.0mol·L 1NH4Cl溶液中,NH的数目为2NA
C.0.3mol葡萄糖完全燃烧,生成CO2的数目为1.8NA
D.质量比为2:1的SO2和O2充分反应生成SO3小于2NA
阿伏加德罗常数应用时应注意的问题:
1.注意“标准状况”“常温常压”等外界条件
(1)在标准状况下为非气态的物质如H2O、SO3、己烷、CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、HF、乙醇、苯、溴、等。
(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。
2.注意物质的组成和结构
此类题常涉及:①特殊物质的摩尔质量(如D2O、T2O、18O2等);②某些物质分子中的原子个数[如稀有气体(为单原子分子)、O3、白磷(P4)等];③一些物质中的化学键数目(如CO2、P4、金刚石、CnH2n+2等)。
④解有关物质组成和结构的题目时要注意以下四点:
A.原子晶体如SiO2、离子化合物如NaCl中不存在分子。
B.Na2O2、CaO2中阴离子是,故Na2O、Na2S、Na2O2中阳离子与阴离子个数比均为2∶1,CaO2中阳离子与阴离子个数比为1∶1。
C.1 mol SiO2含4NA个Si—O键,1 mol P4中含6NA个P—P键。
D.1 mol CH4、NH3、H2O、HF、OH-、、Na+均含有10NA个电子,但1 mol OH-只有9NA个质子,1 mol N、Na+均含11NA个质子。
3.注意氧化还原反应中电子转移的数目
(1)了解较复杂氧化还原反应求算电子转移数目的方法。
(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数:
反应物 消耗或生成的物质 转移电子的物质的量或电子数目
Na2O2+CO2 (或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol 或NA
1 mol O2 2 mol 或2NA
Cl2+NaOH 1 mol Cl2 1 mol 或NA
Cl2+Fe 1 mol Cl2 2 mol 或2NA
1 mol Fe 3 mol 或3NA
4.注意电解质溶液中存在的平衡
此类题要特别注意题目中的隐含条件,解题时要考虑是否水解、平衡是否移动、是否为可逆反应等。如NH4Cl溶液中因N水解导致c(Cl-)>c();1 L 0.5 mol·L-1Na2CO3溶液中因C的水解导致含有的C数目小于0.5NA。
5.注意一些可逆反应、特殊反应
要识破隐含的可逆反应,注意反应的条件、反应物浓度变化对反应的影响,从而突破陷阱。常见可逆反应及与物质浓度有关的反应如下:
(1)2SO2+O22SO3、2NO2N2O4、N2+3H22NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2O+OH-
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
1.解阿伏加德罗常数(NA)问题“三步骤”
2.识破“阿伏加德罗常数”常见陷阱
①忽视气体摩尔体积的适用条件:考查气体时经常给定非标准状况下,如25 ℃、1.01×105 Pa气体体积,让考生用22.4 L·mol-1进行换算,误入陷阱。
②忽视物质的聚集状态:22.4 L·mol-1适用对象是气体(包括混合气体)。命题者常用在标准状况下呈非气态的物质来迷惑考生,如H2O、HF、CCl4、SO3、苯、己烷、CS2、乙醇、单质硫、石墨等。
③不能正确理解物质的组成和微观结构:气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。NO2和N2O4的最简式相同,根据质量计算它们的混合物中元素的原子个数时,可将最简式看作是混合物的分子式来计算。Na2O2由Na+和O构成,而不是Na+和O2-,苯中不含碳碳单键和碳碳双键等,1 mol苯中含6 mol介于C—C和C===C键之间的特殊键和6 mol C—H键。
④错记特殊物质中的化学键数目:如白磷(31 g白磷含1.5 mol P—P键)、金刚石(12 g金刚石含2 mol C—C键)、晶体SiO2(60 g二氧化硅晶体含4 mol Si—O键);如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1等。
⑤混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目:命题者常用一些反应中转移电子的数目来迷惑考生,如Na2O2与H2O、CO2的反应(1 mol Na2O2反应转移1 mol电子);Cl2与H2O、NaOH的反应(1 mol Cl2反应转移1 mol电子);Cu与硫的反应(1 mol Cu反应转移1 mol电子或1 mol S反应转移2 mol电子);如1 mol Fe与足量盐酸反应转移2 mol电子,而与足量硝酸反应转移3 mol电子;要注意过量问题,如FeBr2溶液中通入少量Cl2与足量Cl2,转移的电子数是不一样的等。
⑥忽视特殊物质的摩尔质量及微粒数目:如D2O、18O2、H37C;如摩尔质量相同的物质:N2和CO、C2H4;Na2S和Na2O2;CaCO3与KHCO3;NaHCO3与MgCO3,摩尔质量成整数倍关系的物质:Cu2S和CuO;NO2与N2O4。
⑦忽视电解质溶液中因微粒的电离或水解造成微粒数目的变化:如强电解质HCl、HNO3等完全电离,不存在电解质分子;弱电解质CH3COOH、HClO等部分电离,而使溶液中CH3COOH、HClO浓度减小;Fe3+、Al3+、CO、CH3COO-等因发生水解使该种粒子数目减少;Fe3+、Al3+、CO等因发生水解而使溶液中阳离子或阴离子总数增多等。
⑧忽视胶体粒子的组成:如1 mol Fe3+形成Fe(OH)3胶体时,由于Fe(OH)3胶粒是小分子聚集体,胶粒数目小于NA。
⑨忽视可逆反应不能进行到底:如2NO2N2O4、2SO2+O22SO3、合成氨反应等。
⑩不仔细审题:如只给出物质的量浓度即要求计算微粒数目,考生往往按1 L溶液进行计算,从而落入圈套。
考向 阿伏加德罗常数的应用
【典例1】(2024·广东·高三专题练习)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.固体中含有的离子数目为
B.标况下所含的分子数为
C.一定条件下,与足量的反应,转移的电子数为
D.溶液中含有的氧原子数为
【变式练1】(2024·福建·校联考三模)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4 L NO和11.2 L 在密闭容器中混合,容器内气体分子数为
B.4.6 g乙醇和二甲醚()组成的混合物中,含有0.2个杂化的碳原子
C.在反应中,每生成3 mol 转移的电子数为6
D.标准状况下,11.2 L苯中含有6个键
【变式练2】(2024秋·广东河源·高三统考期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中,的数目为
B.与反应时生成的分子数为
C.25℃时,pH=1的乙酸溶液中,由乙酸电离出的氢离子数目为
D.标准状况下,2.24L由和组成的混合气体中含有的原子总数为
1.(2024·北京·高考真题)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号 起始酸碱性 KI KMnO4 还原产物 氧化产物
物质的量/mol 物质的量/mol
① 酸性 0.001 n Mn2+ I2
② 中性 0.001 10n MnO2
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A.反应①,
B.对比反应①和②,
C.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系变化:①增大,②不变
2.(2023·全国·高考真题)实验室将粗盐提纯并配制的溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
3.(2021·河北·统考高考真题)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
B.1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA
C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73g,则转移电子数为NA
D.1L1mol L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NA
4.(2024·辽宁·模拟预测)绿矾()分解可制备铁红,同时产生、和。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.溶液含有的阳离子数大于NA
B.0.5mol三聚分子( )中含有σ键数目为6 NA
C.绿矾分解生成16g时,转移电子数为0.2 NA
D.22.4L溶于水,溶液中、、的数目总和为NA
5.(2024·河北邯郸·统考二模)表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.一定条件下,5.6 g Fe与足量S反应,转移个电子
B.常温下,溶液中阴离子总数等于
C.电解精炼铜时每转移个电子,阳极质量一定减少32 g
D.常温常压下,6 g 晶体中所含硅氧键数目为
6.(2024·全国·模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.标准状况下,2.24 L 中所含σ键的数目为
B.14.2 g 和的混合物中所含的数目为
C.0.1 mol 与5.6 g Fe充分反应后,转移电子的数目为
D.高温下,18 g水蒸气与足量碳发生反应,所得混合气体中氢原子数目为
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第01讲 物质的量 气体摩尔体积
考点一 物质的量及阿伏加德罗常数小
概念辨析及注意事项
概念 应用注意事项
物质的量 (mol) “物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添字,如不能说成“物质量”或“物质的数量”等 (1)只用来衡量微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等,也可以是原子或离子的特定组合,如1molSiO2,1molNaCl等 (2)用mol作为单位时,要注明粒子的种类,如1molO、2molO2、1.5molO3等,不能说1mol氧
阿伏加德常数(NA) NA是一个精确值,近似取6.02×1023mol-1用于计算
摩尔质量(g·mol-1) 对同一物质,其摩尔质量以g·mol-1为单位、相对原子(分子)质量、1mol物质的质量在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩尔质量的单位是g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是1,1mol物质的质量单位是g。
1.物质的量和阿伏加德罗常数的易混点
(1)“物质的量”的计量对象是微观粒子(如:分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等),而不是宏观物质。
(2)物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
(3)物质的量适用于任何一种有确定化学组成的物质,同时要求所描述的对象一定是微观粒子。如“1 mol 金刚石”的说法错误,可表述为“含1 mol C的金刚石”。
(4)6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
2.摩尔质量与相对原子(或分子)质量的易混点
(1)相对原子(或分子)质量与摩尔质量是两个不同的概念,不是同一个物理量,单位不同,只是当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
(2)摩尔质量也等于NAm0(m0为单个粒子的质量)。
(3)对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量多少而变化,也不随物质的聚集状态的变化而变化。
(4)纯净物和混合物都有摩尔质量,混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量。
(5)摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是1。摩尔质量只有当以g·mol-1作单位时,在数值上才等于其相对原子(分子)质量。
(6)熟记几组摩尔质量相同的物质,如①H2SO4和H3PO4(98g·mol-1);②Mg3N2、KHCO3和CaCO3(100 g·mol-1);③CO、N2、C2H4(28 g·mol-1);④Na2O2、Na2S和Al(OH)3(78 g·mol-1)。
4.应用阿伏加德罗常数常见陷阱“两突破”:
突破一:应用“22.4L·mol-1”抓“两看”。
一看物质是否处于标准状况。
二看物质在标准状况下的聚集状态是否为气态,如H2O、CCl4、SO3、HF、乙醇(酒精)、己烷、苯、CHCl3在标准状况下为非气态。
突破二:审“组成”、“结构”,突破微观粒子数目陷阱。
一审物质的分子组成,如He、Ne为单原子分子。
二审在溶液中构成物质的粒子是否水解。
5.物质的量相关计算的“一、二、三、四”
(1)一个中心:必须以物质的量为中心。
(2)二个前提:在应用Vm=22.4L·mol-1时,一定要注意“标准状况”和“气态”这两个前提条件(混合气体也适用)。
(3)三个关系:①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)数目间的关系;
②摩尔质量与相对分子质量的关系;
③强电解质、弱电解质、非电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。
(4)四个无关:
①物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强无关;
②物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关);
③气体摩尔体积与质量、物质的量无关;
④摩尔质量与质量、物质的量无关。
5.摩尔质量的计算方法
前提条件 公式
任意状态的任意物质 M=m/n(定义式)
已知一个分子的质量 M=m(分子)×NA
标准状况下的气体 M=22.4 L·mol-1×ρ (注意:ρ以g·L-1为单位)
同温同压下的气体 M(A)=M(B)×D(相对密度)
对于混合气体,求其平均摩尔质量 =M1a%+M2b%+M3c%+……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)
6.以物质的量为中心的量之间的关系
考向1 物质的量、阿伏加德罗常数及摩尔质量的概念辨析与应用
【典例1】(2024秋·河北石家庄·高三阶段练习)下列叙述错误的是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一;
②1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子;
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数;
④氢原子的摩尔质量是1g;
⑤HCl的摩尔质量等于1molHCl分子的质量。
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.全部
【变式练1】(2024·全国·高三专题练习)下列说法中不正确的是
A.物质的量是一个物理量,物质的量的单位是摩尔
B.水的摩尔质量是水的摩尔质量的倍
C.摩尔质量、气体摩尔体积的单位分别是、
D.标准状况下,二氧化碳和一氧化碳所含有的原子数目相等
【变式练2】(2024全国·高三专题练习)“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,下列有关说法正确的是( )
A.2gH2含有1mol氢分子
B.2mol氧气的摩尔质量为64g·mol-1
C.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
D.质量相等的CO和CO2,物质的量之比为2∶3
考向2 有关质量、物质的量与微粒数目之间的计算
【典例2】(2024·全国·高三专题练习)下列叙述正确的是
A.24 g 镁与27 g铝中,含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1 mol重水与1 mol水中,中子数比为2∶1
D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同
【变式练3】(2024·浙江·高三专题练习)下列叙述正确的是
A.1 mol H2SO4 的质量为98 g·mol 1
B.98 g H2SO4含有NA个H2SO4分子
C.H2SO4的摩尔质量为98 g
D.6.02×1023个H2SO4分子的质量为9.8 g
【变式练4】(2024全国·高三专题练习)下列各物质所含原子数由多到少的顺序是( )
①0.2 molH2SO4 ②0.7 mol CH4 ③11.2 L(STP)CO2 ④9.03×1023个H2O ⑤4g He
A.①③②④⑤ B.②①④⑤③ C.②④①⑤③ D.④②③①⑤
1.(2024·贵州·高考真题)二氧化氯可用于自来水消毒。实验室用草酸和制取的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的中子数为
B.每生成,转移电子数为
C.溶液中含有的数目为
D.标准状况下,中含键数目为
2.(2024·广东·高考真题)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有键的数目为
B.溶液中含的数目为
C.和的混合气体含有的分子数目为
D.与反应生成,转移电子数目为
3.(2024·河北·高考真题)超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂,反应为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中键的数目为
B.晶体中离子的数目为
C.溶液中的数目为
D.该反应中每转移电子生成的数目为
4.(2024·辽宁锦州·模拟预测)溴蒸气与氨气相遇产生“白烟”,化学方程式为,用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.生成14g 时,反应中还原剂的分子数目为
B.标准状况下,11.2L 参与反应时转移的电子数为
C.的溶液中含有阳离子的数目总和大于
D.该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为
5.(2024·广西柳州·模拟预测)为阿伏加德罗常数的数值。下列有关说法正确的是
A.乙烯和环丙烷的混合物中,碳原子总数为
B.25℃,水溶液中的数目等于
C.标准状况下,所含有的分子数为
D.环戊烯()中含有键的数目为
6.(2024·广东·模拟预测)为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.的溶液中数目为
B.与足量水反应,转移电子个数为
C.(标准状况下)中所含的质子数为
D.丙烷分子中共用电子对的数目为
1.气体摩尔体积的四项注意
(1)使用“条件”:一般指标准状况,即0℃、1.01×105Pa。
(2)使用对象:必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4L·mol-1,其他条件下不一定(填“一定”或“不一定”)是22.4 L·mol-1。
(4)22.4 L气体,在标准状况下是1 mol,在非标准状况下,可能是1 mol,也可能不是1 mol。
2.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
即: N1=N2 “三同”(T、p、V)→“一同”(N)→(n)
(2)阿伏加德罗定律的推论
描述 关系
三正比 同温同压下,气体的体积比等于它们的物质的量之比 =
同温同体积下,气体的压强比等于它们的物质的量之比 =
同温同压下,气体的密度比等于它们的摩尔质量之比 ==D (相对密度)
二反比 同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比 =
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比 =
一连比 同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比 ===D
注意事项 ①n为物质的量,M为摩尔质量,V为气体体积,ρ为密度,p为压强。 ②阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于互不反应的混合气体。 ③同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,但原子数不一定相等
1.应用气体摩尔体积的“六大误区”
(1)22.4L·mol-1的使用条件一般是指标准状况(即0℃、101kPa),而不是指常温、常压。
(2)使用对象必须是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。注意标准状况下不是气体的而又容易认为是气体的物质;如NO2(N2O4)、HF、SO3等在标准状况下不是气体;SiF4在标准状况下是气体。
(3)22.4L气体在标准状况下的物质的量是1mol,在非标准状况下,其物质的量可能是1mol,也可能不是1mol。
(4)如果给出的是物质的质量,则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关,如常温常压下32gO2的原子数目是2NA。注意不要形成惯性思维,看到“常温常压”就排除选项。
(5)标准状况下气体摩尔体积约是22.4 L·mol-1;气体摩尔体积是22.4 L·mol-1时,气体所处的状况不一定是标准状况。
(6)对22.4L·mol-1的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·mol-1,也可能不是22.4L·mol-1。故1mol气体的体积若为22.4L,它所处的状况不一定是标准状况。
2.阿伏加德罗定律及其推论解题思路
第一步:找“相同”,明“不同”。
(1)找出题干中有哪些相同的因素,再根据物质的量,结合物质的组成和结构,求出相应的粒子数。
(2)分析选项中的要求,明确需要求解哪些量。
第二步:用“规律”。
利用阿伏加德罗定律及其推论得出不同条件之间的关系,进行对比分析,从而顺利解题。
注:可利用理想气体状态方程推导判断:pV=nRT,其中R为常数。
拓展:
在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内气体的温度和密度相等时,则两个容器内的气体压强不相等;两个容器内的氧原子数目相等(填“相等”,“不相等”)。
3.阿伏加德罗定律及其推论的易混点
(1)同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,物质的量相等,但原子数不一定相等。
(2)阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。
(3)同温、同压、同体积、同分子数,这“四同”相互制约,只要有三个量相同,第四个量必定相同,即“三同”推“一同”,“两同”定“比例”。
上述结论均可由pV=nRT=RT=RT导出,不需要“机械记忆”。
4.求解气体摩尔质量“五”方法
(1)根据标准状况下气体的密度(ρ):M=ρ×22.4 L·mol-1。
(2)根据气体的相对密度:=D。
(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA· 。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M =×a%+×b%+×c%+…,其中a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
考向1 气体摩尔体积的应用和计算
【典例1】(2024·北京海淀·高三统考专题练习)下列说法正确的是
A.任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol-1
B.20 ℃、1.0×105 Pa时,同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C.当1 mol气态物质的体积为22.4 L时,该气体一定处于标准状况
D.2 mol气体的体积约为44.8 L
【变式练1】(2024·全国·高三专题练习)已知ag气体XY3含有b个原子,设阿伏加德罗常数的值为NA,气体摩尔体积为c L·mol-1,则该条件下11.2L该气体的质量为
A. B. C. D.
【变式练2】(2024秋·河北邢台·高三)下列说法正确的是
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L
②0.5 mol H2所占体积为11.2 L
③标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L
④标准状况下,28 g CO与N2混合气体的体积约为22.4 L
⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol
⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
A.①②⑤ B.④⑥ C.③④⑥ D.①④⑥
考向2 阿伏加德罗定律及推论
【典例2】(2024·全国·高三专题练习)向三个密闭容器中分别充入、、三种气体,下列有关这三种气体的叙述正确的是
A.温度、压强相同时,三种气体的密度关系:
B.温度、密度相同时,三种气体的压强关系:
C.质量、温度、压强均相同时,三种气体的体积关系:
D.温度、压强、体积均相同时,三种气体的质量关系:
【变式练3】(2024·全国·高三专题练习)下列叙述中正确的是
①标准状况下,1LHCl和1LH2O的物质的量相同;
②标准状况下,1gH 和14gN 的体积相同;
③28gCO的体积为22.4L;
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同;
⑤同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大:
⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比。
A.①②③ B.②⑤⑥ C.②③⑥ D.④⑤⑥
【变式练4】(2024·河北衡水·一模)在一个恒温、恒容的密闭容器中,有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b),将容器分成三部分,已知充入的三种气体的质量相等,当隔板静止时,容器内三种气体所占的体积如图所示。下列说法中错误的是
A.分子数目:
B.若Y是O2,则X可能是CH4
C.气体密度:
D.X和Z分子中含有的原子数可能相等
1.(2024·浙江·高考真题)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A.X表示
B.可用替换
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.若生成标准状况下的气体,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
2.(2023·重庆·高考真题)已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若消耗(标准状况),下列叙述错误的是
A.转移的电子数为 B.生成的质量为
C.生成的氧化产物分子数为 D.生成的含有孤电子对数为
3.(2023·浙江·高考真题)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.4.4gC2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7gH2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2LCl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
4.(2023·全国·高考真题)为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.异丁烷分子中共价键的数目为
B.标准状况下,中电子的数目为
C.的溶液中的数目为
D.的溶液中的数目为
5.(2024·四川成都·模拟预测)已知是阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是
A.14g的丙烯和1-丁烯的混合气体,其原子数为3NA
B.中杂化的原子数为3NA
C.标况下,22.4LCH4和22.4LCl2在光照条件下充分反应后的分子数为2NA
D.标准状况下,1L乙醛所含有的分子数为
6.(2024·全国·模拟预测)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.25℃,101kPa下,22.4L氮气中的共用电子对数目为3NA
B.2.0L1.0mol·L 1NH4Cl溶液中,NH的数目为2NA
C.0.3mol葡萄糖完全燃烧,生成CO2的数目为1.8NA
D.质量比为2:1的SO2和O2充分反应生成SO3小于2NA
阿伏加德罗常数应用时应注意的问题:
1.注意“标准状况”“常温常压”等外界条件
(1)在标准状况下为非气态的物质如H2O、SO3、己烷、CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、HF、乙醇、苯、溴、等。
(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。
2.注意物质的组成和结构
此类题常涉及:①特殊物质的摩尔质量(如D2O、T2O、18O2等);②某些物质分子中的原子个数[如稀有气体(为单原子分子)、O3、白磷(P4)等];③一些物质中的化学键数目(如CO2、P4、金刚石、CnH2n+2等)。
④解有关物质组成和结构的题目时要注意以下四点:
A.原子晶体如SiO2、离子化合物如NaCl中不存在分子。
B.Na2O2、CaO2中阴离子是,故Na2O、Na2S、Na2O2中阳离子与阴离子个数比均为2∶1,CaO2中阳离子与阴离子个数比为1∶1。
C.1 mol SiO2含4NA个Si—O键,1 mol P4中含6NA个P—P键。
D.1 mol CH4、NH3、H2O、HF、OH-、、Na+均含有10NA个电子,但1 mol OH-只有9NA个质子,1 mol N、Na+均含11NA个质子。
3.注意氧化还原反应中电子转移的数目
(1)了解较复杂氧化还原反应求算电子转移数目的方法。
(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数:
反应物 消耗或生成的物质 转移电子的物质的量或电子数目
Na2O2+CO2 (或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol 或NA
1 mol O2 2 mol 或2NA
Cl2+NaOH 1 mol Cl2 1 mol 或NA
Cl2+Fe 1 mol Cl2 2 mol 或2NA
1 mol Fe 3 mol 或3NA
4.注意电解质溶液中存在的平衡
此类题要特别注意题目中的隐含条件,解题时要考虑是否水解、平衡是否移动、是否为可逆反应等。如NH4Cl溶液中因N水解导致c(Cl-)>c();1 L 0.5 mol·L-1Na2CO3溶液中因C的水解导致含有的C数目小于0.5NA。
5.注意一些可逆反应、特殊反应
要识破隐含的可逆反应,注意反应的条件、反应物浓度变化对反应的影响,从而突破陷阱。常见可逆反应及与物质浓度有关的反应如下:
(1)2SO2+O22SO3、2NO2N2O4、N2+3H22NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2O+OH-
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
1.解阿伏加德罗常数(NA)问题“三步骤”
2.识破“阿伏加德罗常数”常见陷阱
①忽视气体摩尔体积的适用条件:考查气体时经常给定非标准状况下,如25 ℃、1.01×105 Pa气体体积,让考生用22.4 L·mol-1进行换算,误入陷阱。
②忽视物质的聚集状态:22.4 L·mol-1适用对象是气体(包括混合气体)。命题者常用在标准状况下呈非气态的物质来迷惑考生,如H2O、HF、CCl4、SO3、苯、己烷、CS2、乙醇、单质硫、石墨等。
③不能正确理解物质的组成和微观结构:气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。NO2和N2O4的最简式相同,根据质量计算它们的混合物中元素的原子个数时,可将最简式看作是混合物的分子式来计算。Na2O2由Na+和O构成,而不是Na+和O2-,苯中不含碳碳单键和碳碳双键等,1 mol苯中含6 mol介于C—C和C===C键之间的特殊键和6 mol C—H键。
④错记特殊物质中的化学键数目:如白磷(31 g白磷含1.5 mol P—P键)、金刚石(12 g金刚石含2 mol C—C键)、晶体SiO2(60 g二氧化硅晶体含4 mol Si—O键);如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1等。
⑤混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目:命题者常用一些反应中转移电子的数目来迷惑考生,如Na2O2与H2O、CO2的反应(1 mol Na2O2反应转移1 mol电子);Cl2与H2O、NaOH的反应(1 mol Cl2反应转移1 mol电子);Cu与硫的反应(1 mol Cu反应转移1 mol电子或1 mol S反应转移2 mol电子);如1 mol Fe与足量盐酸反应转移2 mol电子,而与足量硝酸反应转移3 mol电子;要注意过量问题,如FeBr2溶液中通入少量Cl2与足量Cl2,转移的电子数是不一样的等。
⑥忽视特殊物质的摩尔质量及微粒数目:如D2O、18O2、H37C;如摩尔质量相同的物质:N2和CO、C2H4;Na2S和Na2O2;CaCO3与KHCO3;NaHCO3与MgCO3,摩尔质量成整数倍关系的物质:Cu2S和CuO;NO2与N2O4。
⑦忽视电解质溶液中因微粒的电离或水解造成微粒数目的变化:如强电解质HCl、HNO3等完全电离,不存在电解质分子;弱电解质CH3COOH、HClO等部分电离,而使溶液中CH3COOH、HClO浓度减小;Fe3+、Al3+、CO、CH3COO-等因发生水解使该种粒子数目减少;Fe3+、Al3+、CO等因发生水解而使溶液中阳离子或阴离子总数增多等。
⑧忽视胶体粒子的组成:如1 mol Fe3+形成Fe(OH)3胶体时,由于Fe(OH)3胶粒是小分子聚集体,胶粒数目小于NA。
⑨忽视可逆反应不能进行到底:如2NO2N2O4、2SO2+O22SO3、合成氨反应等。
⑩不仔细审题:如只给出物质的量浓度即要求计算微粒数目,考生往往按1 L溶液进行计算,从而落入圈套。
考向 阿伏加德罗常数的应用
【典例1】(2024·广东·高三专题练习)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.固体中含有的离子数目为
B.标况下所含的分子数为
C.一定条件下,与足量的反应,转移的电子数为
D.溶液中含有的氧原子数为
【变式练1】(2024·福建·校联考三模)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4 L NO和11.2 L 在密闭容器中混合,容器内气体分子数为
B.4.6 g乙醇和二甲醚()组成的混合物中,含有0.2个杂化的碳原子
C.在反应中,每生成3 mol 转移的电子数为6
D.标准状况下,11.2 L苯中含有6个键
【变式练2】(2024秋·广东河源·高三统考期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中,的数目为
B.与反应时生成的分子数为
C.25℃时,pH=1的乙酸溶液中,由乙酸电离出的氢离子数目为
D.标准状况下,2.24L由和组成的混合气体中含有的原子总数为
1.(2024·北京·高考真题)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号 起始酸碱性 KI KMnO4 还原产物 氧化产物
物质的量/mol 物质的量/mol
① 酸性 0.001 n Mn2+ I2
② 中性 0.001 10n MnO2
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A.反应①,
B.对比反应①和②,
C.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系变化:①增大,②不变
2.(2023·全国·高考真题)实验室将粗盐提纯并配制的溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
3.(2021·河北·统考高考真题)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
B.1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA
C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73g,则转移电子数为NA
D.1L1mol L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NA
4.(2024·辽宁·模拟预测)绿矾()分解可制备铁红,同时产生、和。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.溶液含有的阳离子数大于NA
B.0.5mol三聚分子( )中含有σ键数目为6 NA
C.绿矾分解生成16g时,转移电子数为0.2 NA
D.22.4L溶于水,溶液中、、的数目总和为NA
5.(2024·河北邯郸·统考二模)表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.一定条件下,5.6 g Fe与足量S反应,转移个电子
B.常温下,溶液中阴离子总数等于
C.电解精炼铜时每转移个电子,阳极质量一定减少32 g
D.常温常压下,6 g 晶体中所含硅氧键数目为
6.(2024·全国·模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.标准状况下,2.24 L 中所含σ键的数目为
B.14.2 g 和的混合物中所含的数目为
C.0.1 mol 与5.6 g Fe充分反应后,转移电子的数目为
D.高温下,18 g水蒸气与足量碳发生反应,所得混合气体中氢原子数目为
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